全球变暖背景下的多尺度干旱指数：标准降水蒸发指数-SPEI

对干旱气候进行监视和分析师必要的。
考虑到定量客观地评价它们的特征（持续性、强度，量值、空间延伸和开始等等），在过去几十年，一些干旱指数已经发展起来了（Heim,2002:美国气象学会的公报，83:1149-1165）
目前最广泛应用的两个干旱指数是PDSI（帕默尔干旱程度指数） 和SPI（标准化降水指标）.
PDSI（palmer 1965年）是根据水量平衡方程式。在表面水平方面包含前期降水，水分供应，径流和蒸发需求等。
SPI（McKee 等1993年）是根据降水异常(突变)。
PDSI优点：
（1）它包含了供应和需求
（2）包含了气候变化所起的作用影响
缺点（部分来自自行校正的PDSI）：
（1）计算复杂
（2）需要多个变量（降水、气温、土壤水分保持能力）
（3）校正周期的强烈影响
（4）非校正区域的有限利用
（5）空间兼容性问题，将干旱条件与指标值联系起来的主观性
（6）固定的时间尺度（9-12个月）
SPI优点：
（1）只需要降水
（2）计算简单
（3）不同的时间尺度
缺点：
（1）不包含土壤蒸发水量以及气温变化的可能影响。
但是基于降水的干旱指数（包括SPI）依靠两个假设：
（1）降水的变率比其他变量（如气温和潜在蒸散量（PET））高；
（2）其他变量（PET）相对稳定。（例如他们没有时间趋势）。
在这种背景下，干旱是被降水的时间变化所控制。
然而，一些作者已系统地警告了忽略气温对干旱条件影响的重要性（如Abramopoulos，1988年;hu和威尔森，2000年;Mavromatis，2007年Kempes等人，2008）。
在过去的150年里有一种普遍的温度增加（0.5-2℃）（Jones and Moberg，2003），气候变化模型预测在21世纪将有一个显著地增加（IPCC,2007）.预计这将会随着因为蒸发而引起的水量需求增加对干旱条件产生严重的后果（Sheffield and Wood，2008；Dubrovsky等，2008）。

在方程式中包含气温数据的干旱指数（如PDSI）的应用时更可取的，尤其是对未来气候情景的应用。
然而，在评估关联不同水文系统的干旱和区别不同类型的干旱时，PDSI缺乏对尺度特性。
我们需要一个新的干旱指数，基于降水和其他变量以及结合PDSI对蒸发需求变化的敏感性和SPI的多时间特性。这个指数必须能适应于检测、监测和探索全球变暖对干旱条件的影响结果。
但是在气温变化背景下，只有PDSI是敏感的。
SPEI使用降水和其他变量的月（或周）差异。这个代表了一个简单的气候水量平衡（Thornthwaite，1948），通过对不同时间尺度计算来获得SPEI。我们遵循的最简单的计算PET(其他变量)的方法（Thornthwaite，194

8）有一个优点：只需要月平均气温数据。